Materjali Nano-Metalliċi: Avvanzi u Sfidi
October 13, 2022
Aktar minn 40 sena ilu, ix-xjentisti rrealizzaw li strutturi diżordinati f'materjali reali ma jistgħux jiġu injorati. Ħafna mill-effetti fiżiċi skoperti ġodda, bħal ċerti transizzjonijiet ta 'fażi, effetti ta' daqs kwantum, u fenomeni ta 'trasport relatati, iseħħu biss f'solidi ordnati li fihom difetti. Fil-fatt, jekk iż-żona tal-kristall ta 'skala karatteristika tal-polycrystal (dijametru tal-qamħ jew dominju jew ħxuna tal-film) tilħaq ċertu tul karatteristiku (bħal tul ta' mewġa elettronika, it-triq ħielsa medja, tul koerenti, tul, tul ta 'korrelazzjoni, eċċ.), Il-prestazzjoni ta' Il-materjali mhux biss jiddependu fuq il-kannizzata fl-interazzjoni ta 'l-atomu, huwa influwenzat mit-tnaqqis tad-dimensjoni, l-iskala u d-difetti ta' densità għolja tiegħu. Fid-dawl ta 'dan, hgleitcr jemmen li jekk il-polikristalli tad-daqs tan-nanometru jistgħu jiġu sintetizzati, jiġifieri, materjali magħmula prinċipalment minn interfaces mhux koerenti [eż., 50% (fil-vol.) Tal-konfini tal-qamħ mhux ikkultivati u 50% ( Fil-vol.) ta 'kristalli], l-istruttura tagħha tkun differenti b'mod sinifikanti mill-polikristall ordinarju (daqs tal-qamħ ikbar minn LMM) jew ħġieġ (ordni inqas minn 2nm), li tissejjaħ "materjali nanokristallini". Aktar tard, ir-reġjun tal-kristall jew materjali oħra li t-tul karatteristiku tagħhom huwa fil-firxa tan-nanometru (inqas minn 100NN) huma definiti b'mod wiesa 'bħala "nanomaterjali" jew "materjali nanostrutturati". Minħabba l-mikrostruttura unika u l-proprjetajiet eżotiċi tagħhom, in-nanomaterjali ġibdu attenzjoni kbira mill-komunità xjentifika u saru hotspot ta 'riċerka mad-dinja kollha. L-oqsma tagħhom jinvolvu l-fiżika, il-kimika, il-bijoloġija, il-mikroelettronika u ħafna dixxiplini oħra. Fil-preżent, id-definizzjoni wiesgħa ta 'nanomaterjali tinkludi prinċipalment:
L) nadif jew kisja tal-metall tal-metall, semikondutturi jew films tal-polimeru;
2) superlattices artifiċjali u strutturi kwantistiċi;
3) taħlita ta 'polimeru semi-kristallin u polimeru;
4) nanokristalli u nanokristalli;
5) nanokomposti magħmula minn bonds metalliċi, bonds kovalenti jew komponenti molekulari.